奔驰S400 HYBRID混合动力——新技术剖析（四）

三、发动机系统Atkinson循环 S400 HYBRID在重新设计采用自适应气门正时的272发动机的过程巾，研发工程师利用了Atkinson（阿特金森）循环，而Atkinson循环发动机在低转速小负荷时性能较差，但混合动力汽车在低速小负荷时采用电动机驱动避开性能不好的工况，使其在中间负荷区域发挥优势。     

混合动力汽车用Atkinson循环发动机的探讨

Atkinson循环利用进气门晚关而不是节气门来控制负荷，减少了泵气损失和压缩功，可以更大程度地将热能转换为机械能,提高发动机热效率，从而降低燃油消耗；进气门晚关使得实际压缩比降低、缸内燃烧温度降低，有利于改善NO2排放。结合混合动力汽车对小负荷采用电动机驱动、大负荷采用Otto循环，中间负荷采用Atkinson循环，能提高整车的燃油经济性和排放性能。     

理论空燃比下废气再循环率对汽油机性能的影响

为了提高某增压汽油机的性能,将其压缩比提高到11.5,并加装一套EGR循环系统。通过台架试验,在低速小负荷和中速中负荷工况下,研究了理论空燃比下废气再循环率对改造后汽油机性能的影响。结果表明:当EGR率小于20%时,采用合适的EGR率配合优化的点火时刻,可以使该发动机燃烧稳定,在保证发动机动力性的同时,指示热效率随着EGR率的增加不断升高;与无EGR时相比,EGR率为20%时,有效燃油消耗率在低速小负荷工况下降低了约4.5%,中速中负荷工况下降低了9.7%;随着EGR率的增加,THC排放增加,而NOx排放显著降低,CO排放在低速小负荷时出现上下波动的现象,而在中速中负荷工况时,随着EGR率的增加不断降低。     

Atkinson循环发动机性能改进研究

本文中利用理论计算、结构及参数改进和试验标定相结合的方法,将某自然吸气Otto循环汽油机改为Atkinson循环混合动力发动机。首先通过减少活塞顶部凹坑容积将压缩比从10.5提高到13以克服Atkinson循环中由于进气门晚关所带来的有效压缩比的降低;然后利用AVL Excite Timing Drive软件重新设计了满足Atkinson循环要求的进、排气凸轮型线;最后通过发动机台架试验标定了Atkinson循环发动机万有特性下的过量空气系数、配气相位和点火正时等参数。试验结果表明:在保证动力性满足要求的前提下,改型后Atkinson循环发动机的燃油消耗率在整体上比原Otto循环发动机低得多,尤其在中低转速中大负荷时。另外,改型后Atkinson循环发动机的低油耗区域范围比原Otto循环发动机大得多,且低油耗区向低转速和较小负荷区域移动。改型后的Atkinson循环发动机最低燃油消耗率由原来的250g/(kW·h)降低到234.5g/(kW·h),达到了目标要求。     

满足欧5排放标准的涡轮增压直喷汽油机催化剂起燃时间及减排研究

未来动力总成的开发目标是具有更好的燃油经济性。为了实现这一目标,在研发新车型时,发动机将更多地采用涡轮增压技术。涡轮增压发动机的动力性和燃油经济性较好,但排放性能欠佳,这是因为涡轮增压发动机冷起动时,由于涡轮响应滞后而会损失大量热能。因此,对于涡轮增压发动机,需要采用相应技术缩短催化剂起燃时间,以降低排放。尤其是配装涡轮增压发动机的车型按新欧洲行驶循环测试时,在城市低速循环起动阶段,其排放不能满足欧5标准要求。研究得出缩短催化剂起燃时间和降低排放的方法,使涡轮增压直喷汽油机满足欧5排放标准要求。进行全面的排放测试,如增加贵金属用量及载体的孔密度,缩短到催化剂的距离,以及采用二次空气系统等附加装置。通过这些独到的试验研究,使发动机逐步达到欧5排放标准。     

单缸EGR发动机压缩比优化及涡轮增压器匹配研究

在1台气道喷射单缸EGR发动机上,独立控制EGR缸喷油及点火,实现燃料改质,研究了不同压缩比对发动机性能的影响,此外还匹配了不同涡轮增压器,用于改善外特性扭矩。试验结果表明:单缸EGR能有效改善发动机的燃油经济性,NOx和CO排放性能均所改善,但THC排放恶化,动力性能下降;提高压缩比能有效提高发动机的热效率,降低燃油消耗,但过高压缩比使发动机爆震倾向严重,限制发动机外特性扭矩;通过匹配小涡轮增压器低速扭矩有所改善。     

丰田花冠车1ZZ-FE发动机VVT-i系统结构与检修

一汽丰田花冠轿车1ZZ—FE发动机采用了VVT-i技术,VVT-i即Variable Valve Timing-intelligence（智能型可变气门正时系统）。1ZZ—FE发动机在进气凸轮轴上加装VVT—i控制机构,用于在不同发动机转速范围内调整进气门的气门正时,提高充气效率,从而改善发动机的怠速稳定性和低速平稳性,提高发动机功率和转矩,扩大发动机转速范围,降低部分负荷燃油消耗,改善废气排放。     

混合动力汽车转矩分配策略优化研究

以搭载改型后的Atkinson循环发动机并带有双离合器的单轴并联式混合动力三厢轿车为研究对象,采用逻辑门限值控制方法对发动机和电机的转矩进行合理分配,使混合动力系统在各种行驶工况模式下能够实时切换到高效工作区;引入各个驾驶工况模式控制策略的瞬时优化算法,进一步提高混合动力总成系统的整体效率。仿真和试验对比分析表明,提出的控制策略能够有效地降低NEDC循环工况百公里油耗,提高了搭载Atkinson循环发动机混合动力汽车的燃油经济性。     

Atkinson循环发动机配气机构改进分析

基于发动机燃油经济性升级需求,将传统的Otto循环发动机改为阿特金森(Atkinson)循环发动机,其中,配气机构的改进是完成循环改型的关键。对某汽油机配气机构建立模型,并进行运动学和动力学计算分析,进而对凸轮型线进行优化设计,对配气正时进行再设计研究。利用进排气凸轮轴的双VVT机构,在不同转速和负荷下对改型后的发动机进行了双VVT的优化控制设计。台架试验结果表明,发动机成功地完成了Atkinson循环的转换,最低燃油消耗率由原机的250g/(kW·h)降低到232g/(kW·h),且低油耗区向常用发动机工况移动,验证了配气机构设计方法的正确性和有效性。     

用新的喷油率控制泵 改进重载柴油机排放和冷起动性能

为了研究高喷射压力对发动机性能和排放的影响,制做了一些试验用的高喷射压力直列泵并对其进行了测试。 用高喷射压力提高燃油喷注动量可降低炭烟,但喷射压力进一步地增加对再降低炭烟效果不明显。因此在发动机低转速范围内应实现高压喷射压力,然而传统直列泵很难获得高压喷射特性。 具有可变预行程机构的喷油率电子控制泵在发动机低速范围时可提供高的喷射压力,而在高速范围时可提前喷油定时。这种泵可改善发动机低速范围的燃油经济性和瞬态联邦试验法(FTP)对重载发动机排放(烟度及颗粒)的要求。这种由线圈直接驱动的泵(带有预行程控制套筒)能使定时提前,即使在冷起动时也不会延迟,因此有效地改善了冷起动性能。     

期待“中西合璧”

据词典,圆形有孔的玉称为璧,半圆形的称为半璧,2个半璧合成一个圆称为"合璧"。中西合璧,比喻中国和国外的好东西及建筑风格融合到一起。其近义词有:土洋结合、亦中亦西等。近期以来,"中西合璧"这个成语在笔者脑海中频现,因是一些见闻令笔者不由地产生了一些联想。2011年1月,在美国,看到不少总轴数为7～11轴的单组半挂汽车列车(设悬浮轴;多是罐车和高栏板     

桩周土的损伤对桩基沉降的影响

在全深度——变深度的剪切弹簧模拟桩侧土对桩的约束的基础上,考虑桩周土的损伤对桩基沉降的影响,推导了一组确定桩的轴向荷载——沉降曲线的解析算式,经算例计算表明,考虑桩周土损伤来估计桩的承载力是合理的可行的。     

涵洞土压力与填土沉降差关系分析

根据对现行有关涵洞害的调查分析，并结合现场试验及相关资料，对高填土路基中涵洞土压力及其土体变形的影响因素和规律进行了分析研究，并在此基础上提出合理利用填土沉降差减小涵洞土压力的方法。     

汽车交流发电机对车辆的适应性探讨

根据整车技术环境发展方向,提出了汽车发电机的技术要求.结合这些要求,阐述了汽车发电机的各种特性与整车之间的设计匹配关系,以及各种技术使用的原因和背景,并针对使用中的故障给出处理策略.在整车设计阶段合理地利用车用交流发电机的特性,有利于提高轿车的舒适性.     

单向离合器对自动变速器性能影响

单向离合器可以单向接合2个部件,单向离合器在分离时能产生超越作用。文章介绍了单向离合器在自动变速器中的作用和用于自动变速器的限制条件,指出具有超越作用的单向离合器,在齿轮变速机构中能够消除降挡冲击,因而在自动变速器中得到应用。使用单向离合器会使汽车失去发动机制动的作用,必要时要取消单向离合器的作用。     

沥青路面裂缝产生的原因及防治措施

介绍了沥青路面裂缝的4种常见形式,分析了裂缝产生的原因,并相应地提出了裂缝的防治措施。     

盐渍土地层隧道底部衬砌厚度缺陷对衬砌安全性影响分析

盐渍土地层隧道在运营期间底部结构产生的病害层出不穷,隧底的病害缺陷直接影响衬砌结构承载力。在全面调查新疆某隧道底部病害的基础上,运用ANSYS软件建立“荷载-结构”模型,改变隧底不同位置的衬砌厚度值,模拟衬砌厚度缺陷,分析典型截面安全系数的演变规律。结果表明:墙脚作为应力集中的部位,是隧道衬砌受力的最不利部位;隧底厚度缺陷值,围岩条件直接影响隧道衬砌结构的安全性能。拱顶安全系数随隧底厚度缺陷的增加而增大;左墙脚、右墙脚同时发生厚度缺陷时,拱顶安全系数上升最明显。     

基于机器视觉的车身位置偏差自动补偿应用与研究

前照灯检测仪是在假定车身位置摆正的前提下进行检测的,实际检测中停车位置往往很难做到没有偏差．影响了检测精度。介绍了基于机器视觉技术的车身位置偏差自动补偿前照灯检测仪的实现方法和检测原理．详细地论述了斜拍校正技术、模式识别技术以及自然光线下高精度实时角度测量技术。     

谈谈对船旗国法的认识

阐明对船旗国法认识的同时，对船舶法律地位问题进行探讨，并就船舶国籍的重要性，船旗国管理，船旗国法的适用和存在的问题及解决问题的办法等，展开相关论述。     

基于DYNAFORM的拉延件的工艺补充设计

主要针对汽车骨架及加强板等具有左右对称结构的零件,通过DYNAFORM软件对其拉延成形的前期工艺补充部分进行设计,介绍此类零件的工艺补充设计思路及方法。